重力加速度指的是地面附近物體受地球引力作用在真空中下落的加速度,記為g。為了便于計算,其近似標(biāo)準(zhǔn)值通常取為980厘米/秒的二次方或9.8米/秒的二次方。
根據(jù)牛頓物理學(xué),下面給出計算重力加速度的表達(dá)式。這一計算是很重要的。因為加速度計不能測量重力加速度,必須由計算機(jī)依據(jù)地球上的位置來計算它,即
g=Gm/r
式中:g為重力加速度;GM為與地球質(zhì)量有關(guān)的常數(shù);R為地球中心至計算點的距離或半徑。
上面的方程給出了重力加速度的大小,其作用方向是沿導(dǎo)彈與地球中心間連線的方向。這里要注意的關(guān)鍵是,了解位置才能求得重力加速度,而且其大小與半徑的平方成反比,它隨高度的增大而迅速減小。
距離面同一高度的重力加速度,也會隨著緯度的升高而變大。由于重力是萬有引力的一個分力,萬有引力的另一個分力提供了物體繞地軸作圓周運動所需要的向心力。物體所處的地理位置緯度越高,圓周運動軌道半徑越小,需要的向心力也越小,重力將隨之增大,重力加速度也變大。地理南北兩極處的圓周運動軌道半徑為0,需要的向心力也為0,重力等于萬有引力,此時的重力加速度也達(dá)到最大。
由于g隨緯度變化不大,因此國際上將在緯度45°的海平面精確測得物體的重力加速度g=9.80665m/s^2;作為重力加速度的標(biāo)準(zhǔn)值。
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